JP2014190873A - Method for sampling impurity metal and method for analyzing metal component in solution - Google Patents

Method for sampling impurity metal and method for analyzing metal component in solution Download PDF

Info

Publication number
JP2014190873A
JP2014190873A JP2013067404A JP2013067404A JP2014190873A JP 2014190873 A JP2014190873 A JP 2014190873A JP 2013067404 A JP2013067404 A JP 2013067404A JP 2013067404 A JP2013067404 A JP 2013067404A JP 2014190873 A JP2014190873 A JP 2014190873A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
collection container
sample solution
metal
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013067404A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Shoji
征 東海林
Takuya Ikeda
拓也 池田
Yasuo Hirose
泰夫 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sanso Holdings Corp
Original Assignee
Nippon Sanso Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sanso Holdings Corp filed Critical Nippon Sanso Holdings Corp
Priority to JP2013067404A priority Critical patent/JP2014190873A/en
Publication of JP2014190873A publication Critical patent/JP2014190873A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、サンプリング装置の損傷を抑制した上で、短時間で、かつ精度良く、試料溶液に含まれる不純物金属をサンプリング可能な不純物金属のサンプリング方法を提供することを目的とする。
【解決手段】大気圧下で前記捕集容器13内の試料溶液14を加熱することにより液体14Aを蒸発させ、捕集容器13内の不純物金属14Bを含む残渣を回収する工程を有し、残渣を回収する工程において、捕集容器13内に位置する吹き出し口15Aから試料溶液14の液面14aに向けて清浄なガスを吹き付けるとともに、捕集容器13内に配置された回収口28Aから試料溶液14の蒸気を含むガスを捕集容器13の外に導出する。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide an impurity metal sampling method capable of sampling an impurity metal contained in a sample solution in a short time and with high accuracy while suppressing damage to a sampling device.
The method includes a step of evaporating a liquid 14A by heating a sample solution 14 in the collection container 13 under atmospheric pressure and recovering a residue containing an impurity metal 14B in the collection container 13; In the step of collecting the sample solution, a clean gas is blown from the outlet 15A located in the collection container 13 toward the liquid surface 14a of the sample solution 14, and the sample solution is collected from the collection port 28A disposed in the collection container 13. A gas containing 14 vapors is led out of the collection container 13.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、溶液や液体材料ガス等の試料溶液に含まれる被分析対象物のサンプリングに関し、特に、該試料溶液に含まれる不純物金属を捕集する際に使用する不純物金属のサンプリング方法、及び溶液中金属成分の分析方法に関する。   The present invention relates to sampling of an analyte contained in a sample solution such as a solution or a liquid material gas, and in particular, a method for sampling an impurity metal used when collecting an impurity metal contained in the sample solution, and the solution The present invention relates to a method for analyzing medium metal components.

半導体製造工場では近年、製造工程において液体材料、例えばTEOSのような有機液体材料等を用い半導体を製造している。実際の製造にあたっては、液体材料の品質が安定している事を確認するために、当該材料中の被分析成分、例えば、金属不純物を定期的に測定して、その量が要求品質を満足している事を確認する必要がある。   In recent years, semiconductor manufacturing plants manufacture semiconductors using liquid materials, for example, organic liquid materials such as TEOS, in the manufacturing process. In actual production, in order to confirm that the quality of the liquid material is stable, the components to be analyzed, for example, metal impurities in the material are regularly measured, and the amount satisfies the required quality. It is necessary to confirm that.

液体材料中の不純物の定量分析法としては、先ず、防爆構造を施したホットプレートなどを用いて液体試料を蒸発乾固して被分析成分(金属不純物)をサンプリングし、これを溶媒に溶解してICP−MS等で測定する方法が知られている。   As a quantitative analysis method for impurities in a liquid material, first, a liquid sample is evaporated to dryness using a hot plate or the like with an explosion-proof structure, the component to be analyzed (metal impurity) is sampled, and this is dissolved in a solvent. A method of measuring by ICP-MS or the like is known.

しかし、前述の方法では液体試料の蒸発乾固に長時間を要し、その間に外部から環境由来の汚染物質が混入する可能性がある。そのため、金属不純物の正確な定量が困難になることがある。   However, in the above-described method, it takes a long time to evaporate and dry the liquid sample, and there is a possibility that contaminants derived from the environment may be mixed from the outside. Therefore, accurate quantification of metal impurities may be difficult.

そこで、試料溶液周囲を減圧状態にさせることにより溶液の沸点を降下させ、蒸発効率を向上させる技術が提案されている。例えば、特許文献1には、被検査不純物などを溶解含有する酸またはアルカリ性溶液からなる評価溶液をICP‐MSにて分析して不純物量を特定する半導体基板又は薬品の不純物分析方法において、評価溶液を加熱することなく減圧下で濃縮又は乾固させる工程、その残渣を弗酸又は塩酸溶液で溶解させて再評価溶液となす工程、再評価溶液を分析する工程を含む半導体基板又は薬品の不純物分析方法が開示されている。   In view of this, a technique has been proposed that lowers the boiling point of the solution by reducing the pressure around the sample solution to improve the evaporation efficiency. For example, Patent Document 1 discloses an evaluation solution in a semiconductor substrate or chemical impurity analysis method in which an evaluation solution consisting of an acid or alkaline solution containing dissolved impurities to be inspected is analyzed by ICP-MS to specify the amount of impurities. Impurity analysis of semiconductor substrates or chemicals, including a step of concentrating or drying under reduced pressure without heating, a step of dissolving the residue with a hydrofluoric acid or hydrochloric acid solution to form a reevaluation solution, and a step of analyzing the reevaluation solution A method is disclosed.

特開2001−242052号公報JP 2001-242052 A

しかしながら、特許文献1に開示された方法を用いて溶液中の被分析対象物(例えば、不純物金属)を捕集(サンプリング)する場合、減圧状態を維持するための設備やその管理が必要となるという不都合がある。   However, when an object to be analyzed (for example, an impurity metal) in a solution is collected (sampled) using the method disclosed in Patent Document 1, equipment for maintaining a reduced pressure state and its management are required. There is an inconvenience.

また、例えば、試料溶液を構成する溶液を蒸発させた際に発生する蒸気圧を用いて蒸発した溶液を圧送させる場合において、この後段に位置する部分で温度が降下すると、蒸発した溶液が再液化してステンレス製配管部分等を局所的に腐食させてしまう。   Also, for example, in the case where the evaporated solution is pumped using the vapor pressure generated when the solution constituting the sample solution is evaporated, if the temperature drops in the portion located in the subsequent stage, the evaporated solution is reliquefied. As a result, the stainless steel piping portion and the like are locally corroded.

さらに、再液化を起こした溶液が被分析対象物を捕集している容器に逆流することによって、不純物サンプリング装置由来の汚染源が取り込まれてしまうため、試料溶液に含まれる被分析対象物を精度良くサンプリングすることが困難であった。   Furthermore, since the re-liquefied solution flows back into the container collecting the analyte, a contamination source derived from the impurity sampling device is taken in, so that the analyte contained in the sample solution is accurate. It was difficult to sample well.

そこで、本発明は、不純物サンプリング装置の損傷を抑制した上で、短時間で、かつ精度良くに試料溶液に含まれる不純物金属をサンプリング可能な不純物金属のサンプリング方法、及び溶液中金属成分の分析方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a method for sampling an impurity metal capable of sampling an impurity metal contained in a sample solution in a short time and with high accuracy, and a method for analyzing a metal component in the solution, while suppressing damage to the impurity sampling device. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明によれば、少なくとも内面がフッ素系樹脂よりなる捕集容器内に、金属を含有した液体を含む試料溶液を封入する工程と、大気圧下で前記捕集容器内の試料溶液を加熱することにより前記液体を蒸発させ、前記捕集容器内の前記金属を含む残渣を回収する工程を有し、前記残渣を回収する工程において、前記捕集容器内に位置する吹き出し口から前記試料溶液の液面に向けて清浄なガスを吹き付けるとともに、前記捕集容器内に配置された回収口から前記試料溶液の蒸気を含むガスを前記捕集容器の外に導出することを特徴とする不純物金属のサンプリング方法が提供される。   In order to solve the above-mentioned problem, according to the invention according to claim 1, a step of enclosing a sample solution containing a metal-containing liquid in a collection container having at least an inner surface made of a fluororesin, and under atmospheric pressure In the step of recovering the residue, the step of recovering the residue containing the metal in the collection vessel by evaporating the liquid by heating the sample solution in the collection vessel A clean gas is blown toward the liquid surface of the sample solution from a blowout port located inside, and a gas containing vapor of the sample solution is discharged from the collection port arranged in the collection vessel to the outside of the collection vessel. An impurity metal sampling method is provided.

また、請求項2に係る発明によれば、前記吹き出し口から吹き出される前記清浄なガスの流速は、0.20〜0.50cm/secの範囲内とすることを特徴とする請求項1記載の不純物金属のサンプリング方法が提供される。   Moreover, according to the invention which concerns on Claim 2, the flow velocity of the said clean gas blown from the said blower outlet shall be in the range of 0.20-0.50 cm / sec. A method for sampling impurity metals is provided.

また、請求項3に係る発明によれば、前記捕集容器内の残渣を回収する工程では、前記清浄なガスにより、蒸発する前記液体を希釈し、希釈された前記液体を排気させながら、前記残渣を回収することを特徴とする請求項1または2記載の不純物金属のサンプリング方法が提供される。   According to the invention of claim 3, in the step of recovering the residue in the collection container, the liquid that evaporates is diluted with the clean gas, and the diluted liquid is exhausted, 3. The impurity metal sampling method according to claim 1, wherein the residue is collected.

また、請求項4に係る発明によれば、前記液体として、沸点が200℃以下の溶液または液体材料ガスを用いることを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の不純物金属のサンプリング方法が提供される。   Moreover, according to the invention which concerns on Claim 4, the solution or liquid material gas whose boiling point is 200 degrees C or less is used as said liquid, The impurity metal of any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. A sampling method is provided.

また、請求項5に係る発明によれば、請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の不純物金属のサンプリング方法により捕集した前記残渣に含まれる前記金属を分析する工程を含むことを特徴とする溶液中金属成分の分析方法が提供される。   Moreover, according to the invention which concerns on Claim 5, including the process of analyzing the said metal contained in the said residue collected by the sampling method of the impurity metal of any one of Claims 1 thru | or 4 A method for analyzing metal components in solution is provided.

本発明の不純物金属のサンプリング方法によれば、少なくとも内面がフッ素系樹脂よりなる捕集容器内に、金属を含有した液体を含む試料溶液を封入する工程と、大気圧下で前記捕集容器内の試料溶液を加熱することにより液体を蒸発させ、捕集容器内の残渣を回収する工程を有し、残渣を回収する工程において、捕集容器内に位置する吹き出し口から試料溶液の液面に向けて清浄なガスを吹き付けるとともに、捕集容器内に配置された回収口から試料溶液の蒸気を含むガスを捕集容器の外に導出させることで、液体が反応性の高いものであった場合でも不純物サンプリング装置を構成する捕集容器及び配管の損傷を抑制した上で、短時間で、かつ精度良く試料溶液に含まれる不純物金属をサンプリングすることができる。   According to the impurity metal sampling method of the present invention, a step of enclosing a sample solution containing a metal-containing liquid in a collection container having at least an inner surface made of a fluororesin, and the inside of the collection container under atmospheric pressure The sample solution is heated to evaporate the liquid and the residue in the collection container is collected. In the step of collecting the residue, the sample solution is moved from the outlet located in the collection container to the liquid level of the sample solution. When the liquid is highly reactive by blowing a clean gas toward it and letting the gas containing the sample solution vapor out of the collection container through the collection port arranged in the collection container However, it is possible to sample the impurity metal contained in the sample solution in a short time and with high accuracy while suppressing damage to the collection container and the pipe constituting the impurity sampling device.

本発明の実施の形態に係る不純物金属のサンプリング方法を実施する際に使用する不純物サンプリング装置の概略構成を示す系統図であり、不純物サンプリング装置の構成要素のうち、クリーンブース内に配置された構成要素を断面で示した図である。1 is a system diagram showing a schematic configuration of an impurity sampling device used when performing an impurity metal sampling method according to an embodiment of the present invention, and among components of the impurity sampling device, a configuration arranged in a clean booth It is the figure which showed the element in the cross section. 図1に示す不純物サンプリング装置の領域Aで囲まれた部分を拡大した断面図であり、不純物サンプリング装置の構成要素のうち、捕集容器、ガス供給ライン、及び液体排気ラインのみを図示した図である。It is sectional drawing to which the part enclosed by the area | region A of the impurity sampling apparatus shown in FIG. 1 was expanded, and the figure which illustrated only the collection container, the gas supply line, and the liquid exhaust line among the components of the impurity sampling apparatus. is there. 第1ないし第3のサンプルに含まれる被分析成分のサンプリングに要した時間を示す図である。It is a figure which shows the time required for the sampling of the to-be-analyzed component contained in the 1st thru | or 3rd sample. 第1及び第3のサンプルに含まれる被分析成分の回収率を示す図であり、(a)は実施例の方法による被分析成分の回収率、(b)は比較例1の方法による被分析成分の回収率、(c)は比較例2の方法による被分析成分の回収率をそれぞれ示している。It is a figure which shows the recovery rate of the to-be-analyzed component contained in the 1st and 3rd sample, (a) is the recovery rate of the to-be-analyzed component by the method of an Example, (b) is to be analyzed by the method of the comparative example 1. The component recovery rate, (c), shows the recovery rate of the component to be analyzed by the method of Comparative Example 2, respectively. 窒素の流速と第1のサンプルに含まれる不純物金属のサンプリングに要する時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the flow rate of nitrogen, and the time which sampling of the impurity metal contained in a 1st sample requires.

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際のサンプリング装置の寸法関係とは異なる場合がある。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the size, thickness, dimension, etc. of each part shown in the drawings are different from the dimensional relationship of an actual sampling device. There is.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る不純物金属のサンプリング方法を実施する際に使用するサンプリング装置の概略構成を示す系統図であり、サンプリング装置の構成要素のうち、クリーンブース内に配置された構成要素を断面で示した図である。
図2は、図1に示すサンプリング装置の領域Aで囲まれた部分を拡大した断面図であり、サンプリング装置の構成要素のうち、捕集容器、ガス供給ライン、及び液体排気ラインのみを図示した図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of a sampling device used when carrying out a method for sampling an impurity metal according to an embodiment of the present invention, and is arranged in a clean booth among components of the sampling device. FIG.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion surrounded by the region A of the sampling device shown in FIG. 1, and shows only the collection container, the gas supply line, and the liquid exhaust line among the components of the sampling device. FIG.

始めに、図1及び図2を参照して、本発明の実施の形態に係る不純物金属のサンプリング方法を実施する際に使用するサンプリング装置10について説明する。
サンプリング装置10は、クリーンブース11と、捕集容器13と、ガス供給ライン15と、焼結フィルター17と、減圧弁18と、ストップバルブ19と、ライン用ヒーター22,と、金属製容器24と、容器用ヒーター26と、液体排気ライン28と、冷却トラップ31と、流量計33と、を有する。
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the sampling apparatus 10 used when implementing the impurity metal sampling method which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
The sampling device 10 includes a clean booth 11, a collection container 13, a gas supply line 15, a sintering filter 17, a pressure reducing valve 18, a stop valve 19, a line heater 22, and a metal container 24. , A container heater 26, a liquid exhaust line 28, a cooling trap 31, and a flow meter 33.

クリーンブース11は、クリーンブース11内の雰囲気をクリーンブース11外の雰囲気と比較して、清浄な状態(ダストが少ない状態)に保つためのものである。クリーンブース11は、クリーンブース11の外からクリーンブース11内にガス供給ライン15を導くための貫通穴(図示せず)と、クリーンブース11外からクリーンブース11の内に液体排気ライン28を導くための貫通穴(図示せず)と、を有する。   The clean booth 11 is for keeping the atmosphere in the clean booth 11 clean compared to the atmosphere outside the clean booth 11 (a state where there is little dust). The clean booth 11 leads a through hole (not shown) for guiding the gas supply line 15 from the outside of the clean booth 11 into the clean booth 11 and a liquid exhaust line 28 from the outside of the clean booth 11 into the clean booth 11. And a through hole (not shown).

捕集容器13は、容器本体13Aと、蓋体13Bと、を有する。容器本体13A内には、被分析対象物である不純物金属14B(金属)を含有する液体14Aを含む試料溶液14が収容されている。捕集容器13内の圧力は、大気圧とされている。   The collection container 13 has a container body 13A and a lid body 13B. In the container main body 13A, a sample solution 14 containing a liquid 14A containing an impurity metal 14B (metal) that is an object to be analyzed is accommodated. The pressure in the collection container 13 is atmospheric pressure.

液体14Aとしては、例えば、沸点が200℃以下の溶液(例えば、水)または液体材料ガスを例示することができる。沸点が200℃以下の液体材料ガスとしては、例えば、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラキスジメチルアミノシラン(4DMAS)、ビステトラブチルアミノシラン(BTBAS)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、水等を例示することができる。   Examples of the liquid 14A include a solution having a boiling point of 200 ° C. or lower (for example, water) or a liquid material gas. Examples of the liquid material gas having a boiling point of 200 ° C. or lower include tetraethoxysilane (TEOS), tetrakisdimethylaminosilane (4DMAS), bistetrabutylaminosilane (BTBAS), dimethylsulfoxide (DMSO), water, and the like. .

蓋体13Bは、ガス供給ライン15を通過させるための第1の貫通穴36と、液体排気ライン28の回収口28Aを通過させるための第2の貫通穴37と、を有する。蓋体13Bは、容器本体13Aの上端に取り付けられている。   The lid body 13 </ b> B has a first through hole 36 for allowing the gas supply line 15 to pass therethrough and a second through hole 37 for allowing the recovery port 28 </ b> A of the liquid exhaust line 28 to pass therethrough. The lid 13B is attached to the upper end of the container body 13A.

上記構成とされた捕集容器13としては、例えば、試料溶液14及びその蒸気が接する少なくとも内面に、耐熱性、耐薬品性、及び難燃性に優れたフッ素系樹脂が用いられた容器を用いるとよい。上記フッ素樹脂としては、例えば、260℃程度の耐熱性を有するポリテトラフルオロエチレン (PTFE) や、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)等が好ましい。   As the collection container 13 having the above-described configuration, for example, a container in which a fluorine-based resin excellent in heat resistance, chemical resistance, and flame retardancy is used on at least an inner surface in contact with the sample solution 14 and its vapor is used. Good. As the fluororesin, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) having a heat resistance of about 260 ° C., polytetrafluoroethylene (PFA) and the like are preferable.

このように、不純物金属14Bを含有する液体14Aを含む試料溶液14及びその蒸気が接する内面にフッ素系樹脂を用いた捕集容器13を用いることで、液体14Aが高い反応性を有する場合でも捕集容器13が液体14Aと反応することを抑制可能となる。これにより、液体14Aにより、捕集容器13が変形したり、破損したりすることを抑制できる。   In this way, by using the sample solution 14 containing the liquid 14A containing the impurity metal 14B and the collection container 13 using the fluorine-based resin on the inner surface where the vapor contacts, the liquid 14A can be captured even when it has high reactivity. It is possible to suppress the collection container 13 from reacting with the liquid 14A. Thereby, it is possible to suppress the collection container 13 from being deformed or damaged by the liquid 14A.

ガス供給ライン15は、ガス供給源(図示せず)と接続されており、ガス供給源(図示せず)から供給されたガスを吹き付ける吹き出し口15Aを有する。   The gas supply line 15 is connected to a gas supply source (not shown) and has a blowout port 15A for blowing the gas supplied from the gas supply source (not shown).

ガス供給ライン15は、クリーンブース11に設けられた貫通穴(図示せず)を介して、クリーンブース11の外からクリーンブース11内に延在すると共に、容器用ヒーター26の蓋体26B、及び蓋体13Bの貫通穴36を介して、捕集容器13内に延在している。
吹き出し口15Aは、ガスの吹き出し方向が試料溶液14の液面に対して垂直となるように配置されている。これにより、捕集容器13内に配置された試料溶液14の蒸発を促進することができる。
The gas supply line 15 extends from the outside of the clean booth 11 into the clean booth 11 through a through hole (not shown) provided in the clean booth 11, and includes a lid body 26 </ b> B of the container heater 26, and It extends into the collection container 13 through the through hole 36 of the lid 13B.
The blowout port 15 </ b> A is arranged so that the gas blowout direction is perpendicular to the liquid surface of the sample solution 14. Thereby, evaporation of the sample solution 14 arrange | positioned in the collection container 13 can be accelerated | stimulated.

ガス供給源(図示せず)から供給されたガス(例えば、窒素や、ヘリウム、ネオン、及びアルゴン等の希ガス類元素等の不活性ガス)は、焼結フィルター17を通過することで清浄なガスとなり、その後、ガス供給ライン15の吹き出し口15Aを介して、試料溶液14の液面14aに吹き付けられる。
本発明において、「清浄なガス」とは、大気より被分析成分量の少ないガスのことをいう。清浄なガスとしては、例えば、フィルターを通過させた不活性ガスを用いることができる。
Gas supplied from a gas supply source (not shown) (for example, inert gas such as nitrogen, rare gas elements such as helium, neon, and argon) passes through the sintered filter 17 and becomes clean gas. Thereafter, the liquid is sprayed onto the liquid surface 14 a of the sample solution 14 through the air outlet 15 A of the gas supply line 15.
In the present invention, “clean gas” refers to a gas having a smaller amount of component to be analyzed than the atmosphere. As the clean gas, for example, an inert gas that has passed through a filter can be used.

吹き出し口15Aと試料溶液14の液面14aとの距離Dが10mm以上で、かつ吹き出し口15Aから吹き出される清浄なガスの流速が0.20〜0.50cm/secの範囲内に設定するとよい。
このような条件で、吹き出し口15Aを介して、試料溶液14の液面14aに清浄なガスを吹き付けることにより、試料溶液14を対流させることが可能となり、試料溶液14の突沸を抑制できると共に、蒸気14Aを清浄なガスに同伴させて捕集容器13外に排出することができる。
The distance D between the blowout port 15A and the liquid surface 14a of the sample solution 14 is preferably set to 10 mm or more, and the flow rate of clean gas blown out from the blowout port 15A is set within a range of 0.20 to 0.50 cm / sec. .
Under such conditions, by blowing clean gas to the liquid surface 14a of the sample solution 14 through the blowout port 15A, the sample solution 14 can be convected, and bumping of the sample solution 14 can be suppressed. The vapor 14A can be discharged out of the collection container 13 along with clean gas.

焼結フィルター17は、クリーンブース11外に位置するガス供給ライン15に設けられている。焼結フィルター17は、ガス供給源(図示せず)から供給されたガスに含まれる不純物を除去することで、外気よりも清浄なガスを得るためのフィルターである。
このように、ガスに含まれる不純物を除去するフィルターとして、焼結フィルター17を用いることで、金網フィルターを用いた場合と比較して、より清浄なガスを得ることが可能となる。
The sintered filter 17 is provided in the gas supply line 15 located outside the clean booth 11. The sintered filter 17 is a filter for obtaining a gas cleaner than the outside air by removing impurities contained in a gas supplied from a gas supply source (not shown).
As described above, by using the sintered filter 17 as a filter for removing impurities contained in the gas, a cleaner gas can be obtained as compared with the case where a wire mesh filter is used.

これにより、ガスに含まれる不純物(具体的には、不純物金属)が捕集容器13内に浸入することを抑制可能となるので、不純物金属14Bのみを精度良く捕集することができる。
上記焼結フィルター17としては、例えば、SUS(ステンレス鋼)製の焼結フィルターを用いることができる。
Thereby, since it becomes possible to suppress the impurity (specifically, impurity metal) contained in the gas from entering the collection container 13, it is possible to collect only the impurity metal 14B with high accuracy.
As the sintered filter 17, for example, a sintered filter made of SUS (stainless steel) can be used.

減圧弁18は、クリーンブース11と焼結フィルター17との間に位置するガス供給ライン15に設けられている。減圧弁19は、清浄なガスの圧力を減圧させることで、該ガスの圧力を一定の圧力に保持する。   The pressure reducing valve 18 is provided in the gas supply line 15 located between the clean booth 11 and the sintered filter 17. The pressure reducing valve 19 maintains the pressure of the gas at a constant pressure by reducing the pressure of the clean gas.

ストップバルブ19は、クリーンブース11と減圧弁18との間に位置するガス供給ライン15に設けられている。
ストップバルブ19は、清浄なガスの流れを止めたり、バルブの開度を調整することで、クリーンブース11内に位置するガス供給ライン15に供給する清浄なガスの流量を調節したりするバルブである。
このように、ガス供給ライン15にストップバルブ19を設けることにより、吹き出し口15Aから吹き出される清浄なガスの流速を所望の流速(具体的には、0.20〜0.50cm/sec)の範囲内に調節することができる。
The stop valve 19 is provided in the gas supply line 15 located between the clean booth 11 and the pressure reducing valve 18.
The stop valve 19 is a valve that adjusts the flow rate of clean gas supplied to the gas supply line 15 located in the clean booth 11 by stopping the flow of clean gas or adjusting the opening of the valve. is there.
Thus, by providing the stop valve 19 in the gas supply line 15, the flow rate of the clean gas blown out from the blowout port 15A is set to a desired flow rate (specifically, 0.20 to 0.50 cm / sec). Can be adjusted within range.

ライン用ヒーター22は、クリーンブース11内に位置するガス供給ライン15のうち、蓋体26Bの外側に位置する部分に設けられている。ライン用ヒーター22は、ガス供給ライン15を流れる清浄なガスを液体14Aの沸点よりも低い温度で加熱するためのヒーターである。   The line heater 22 is provided in a portion of the gas supply line 15 located in the clean booth 11 and located outside the lid body 26B. The line heater 22 is a heater for heating clean gas flowing through the gas supply line 15 at a temperature lower than the boiling point of the liquid 14A.

液体14Aの沸点が200℃の場合、ライン用ヒーター22は、例えば、上記清浄なガスの温度が80〜150℃の範囲内の温度となるように、該清浄なガスを加熱する。
このように、液体14Aの沸点が200℃の場合、ライン用ヒーター22により、清浄なガスの温度が80〜150℃の範囲内の温度となるように加熱することで、清浄なガスの供給を停止させた際、液体14Aの沸点との温度差(この場合、20〜50℃)により、ガス供給ライン15に清浄なガスが逆流することを抑制できる。
When the boiling point of the liquid 14 </ b> A is 200 ° C., the line heater 22 heats the clean gas so that the clean gas has a temperature in the range of 80 to 150 ° C., for example.
Thus, when the boiling point of the liquid 14A is 200 ° C., the line heater 22 heats the clean gas so that the temperature of the clean gas is in the range of 80 to 150 ° C. When stopped, the temperature difference (in this case, 20 to 50 ° C.) from the boiling point of the liquid 14 </ b> A can prevent the clean gas from flowing back to the gas supply line 15.

このように、捕集容器13内に収容された試料溶液14に吹き付ける前の清浄なガスを加熱するライン用ヒーター22を有することにより、捕集容器13内に清浄なガスを吹き付けた際、捕集容器13内の温度や清浄なガスの温度の低下を抑制可能となる。
これにより、サンプリング装置10を用いて、実施の形態に係る不純物金属のサンプリング方法を実施した際、清浄なガスを加熱しないで液面14aに吹き付けた場合よりも、短時間で不純物金属のサンプリング(捕集)を終了させることができる。ライン用ヒーター22としては、例えば、マントルヒーターを用いることができる。
As described above, when the clean gas is sprayed into the collection container 13 by having the line heater 22 for heating the clean gas before being sprayed to the sample solution 14 accommodated in the collection container 13. It is possible to suppress a decrease in the temperature in the collection container 13 and the temperature of clean gas.
Thereby, when the sampling method of the impurity metal according to the embodiment is performed using the sampling device 10, the sampling of the impurity metal (in a shorter time than when the clean gas is sprayed on the liquid surface 14a without heating) (Capture) can be terminated. As the line heater 22, for example, a mantle heater can be used.

金属製容器24は、容器本体13Aの外面を覆うように設けられている。言い換えれば、金属製容器24は、容器本体13Aの外面と接触するように、容器本体13Aを収容している。金属容器24は、捕集容器13の温度の低下を抑制するための容器である。金属容器24の材料としては、例えば、アルミニウムを用いることができる。   The metal container 24 is provided so as to cover the outer surface of the container body 13A. In other words, the metal container 24 accommodates the container main body 13A so as to contact the outer surface of the container main body 13A. The metal container 24 is a container for suppressing a decrease in the temperature of the collection container 13. As a material of the metal container 24, for example, aluminum can be used.

容器用ヒーター26は、第1の部分26Aと、第2の部分26Bと、を有する。第1の部分26Aは、金属製容器24の外面を覆うように配置されている。第2の部分26Bは、容器本体13Aの外面の一部、及び蓋体13Bを覆うように配置されている。
容器用ヒーター26は、金属製容器24、容器本体13Aの外面の一部、及び蓋体13Bを介して、容器本体13Aに収容された液体14Aの沸点に到達するように、試料溶液14を加熱する。
The container heater 26 includes a first portion 26A and a second portion 26B. The first portion 26 </ b> A is disposed so as to cover the outer surface of the metal container 24. The second portion 26B is disposed so as to cover a part of the outer surface of the container main body 13A and the lid body 13B.
The container heater 26 heats the sample solution 14 so as to reach the boiling point of the liquid 14A accommodated in the container body 13A via the metal container 24, a part of the outer surface of the container body 13A, and the lid body 13B. To do.

液体排気ライン28は、除害装置(図示せず)と接続されており、液体14Aを回収する回収口28Aを有する。
液体排気ライン28は、クリーンブース11に設けられた貫通穴(図示せず)を介して、クリーンブース11の外からクリーンブース11内に延在すると共に、容器用ヒーター26の蓋体26B、及び蓋体13Bの貫通穴37を介して、捕集容器13内に延在することで、回収口28Aが捕集容器13内に配置されている。
The liquid exhaust line 28 is connected to an abatement apparatus (not shown) and has a recovery port 28A for recovering the liquid 14A.
The liquid exhaust line 28 extends from the outside of the clean booth 11 into the clean booth 11 through a through hole (not shown) provided in the clean booth 11, and includes a lid body 26 </ b> B of the container heater 26, and The collection port 28 </ b> A is arranged in the collection container 13 by extending into the collection container 13 through the through hole 37 of the lid 13 </ b> B.

回収口28Aは、吹き出し口15Aよりも上方に配置されている。液体排気ライン28は、吹き出し口15Aから清浄なガスに同伴された蒸発した液体14Aを回収し、その後、冷却トラップ31及び流量計33を経由後、清浄なガスで希釈された液体14Aを除害装置(図示せず)に供給する。
このように、清浄なガスを用いて液体14Aを希釈することで、液体14Aが毒性を有する場合でも安全に液体14Aを除害装置(図示せず)に供給することができる。
The collection port 28A is disposed above the blowout port 15A. The liquid exhaust line 28 collects the evaporated liquid 14A entrained in the clean gas from the outlet 15A, and then passes through the cooling trap 31 and the flow meter 33, and then removes the liquid 14A diluted with the clean gas. Supply to a device (not shown).
Thus, by diluting the liquid 14A using a clean gas, the liquid 14A can be safely supplied to the abatement device (not shown) even when the liquid 14A has toxicity.

上記構成とされた液体排気ライン28の材料としては、耐熱性、耐薬品性、及び難燃性に優れたフッ素系樹脂(例えば、260℃程度の耐熱性を有するポリテトラフルオロエチレン (PTFE) や、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)等)を用いるとよい。
このように、液体排気ライン28の材料として、フッ素系樹脂を用いることで、試料溶液14に含まれる液体14Aが高い反応性を有する場合でも液体排気ライン28が液体14Aと反応することを抑制できる。
Examples of the material of the liquid exhaust line 28 configured as described above include a fluorine-based resin (for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) having a heat resistance of about 260 ° C. or the like having excellent heat resistance, chemical resistance, and flame retardancy). , Polytetrafluoroethylene (PFA), etc.) may be used.
Thus, by using a fluorine-based resin as the material of the liquid exhaust line 28, it is possible to suppress the liquid exhaust line 28 from reacting with the liquid 14A even when the liquid 14A included in the sample solution 14 has high reactivity. .

冷却トラップ31は、クリーンブース11の外側に位置する液体排気ライン28に設けられている。冷却トラップ31は、液体排気ライン28により輸送された有害な液体を捕集することで、該有害な液体により、図示していない吸引ポンプなど後段に設けられている設備が破損することを抑制する機能を有する。   The cooling trap 31 is provided in the liquid exhaust line 28 located outside the clean booth 11. The cooling trap 31 collects harmful liquid transported by the liquid exhaust line 28, thereby preventing damage to equipment provided in the subsequent stage such as a suction pump (not shown) due to the harmful liquid. It has a function.

流量計33は、除害装置(図示せず)と冷却トラップ31との間に位置する液体排気ライン28に設けられている。流量計33は、液体排気ライン28を流れる流体の流速を測定する。   The flow meter 33 is provided in the liquid exhaust line 28 located between the abatement apparatus (not shown) and the cooling trap 31. The flow meter 33 measures the flow velocity of the fluid flowing through the liquid exhaust line 28.

次に、図1及び図2を参照して、上記説明したサンプリング装置10を用いた本実施の形態の不純物金属のサンプリング方法について説明する。
始めに、クリーンブース11内において、大気圧とされ、かつ少なくとも内面がフッ素系樹脂よりなる捕集容器13内に、被分析対象物である不純物金属14B(金属)を含有する液体14Aを含む試料溶液14を封入する。
その後、第2の部分26B(容器用ヒーター26の一部)が設けられた蓋体13Bが閉じられる。このとき、液面14aと吹き出し口15Aとの距離Dが10mm以上になるように設定する。
Next, the impurity metal sampling method of the present embodiment using the sampling apparatus 10 described above will be described with reference to FIGS.
First, in the clean booth 11, a sample containing a liquid 14A containing an impurity metal 14B (metal), which is an object to be analyzed, in a collection container 13 that is at atmospheric pressure and has at least an inner surface made of a fluororesin. The solution 14 is enclosed.
Thereafter, the lid 13B provided with the second portion 26B (a part of the container heater 26) is closed. At this time, the distance D between the liquid level 14a and the outlet 15A is set to be 10 mm or more.

次いで、大気圧下で捕集容器13内の試料溶液14を加熱することにより、液体14Aを蒸発させ、捕集容器13内の不純物金属14Bを含む残渣を回収する(残渣を回収する工程)。
この残渣を回収する工程では、捕集容器13内に位置する吹き出し口15Aから試料溶液14の液面14aに向けて清浄なガスを吹き付けるとともに、捕集容器13内に配置された回収口28Aから試料溶液14の蒸気を含むガスを捕集容器13の外に導出する。
このとき、清浄なガスにより、蒸発する液体14Aを希釈し、希釈された液体14Aを排気させながら、上記残渣を回収する。
Next, by heating the sample solution 14 in the collection container 13 under atmospheric pressure, the liquid 14A is evaporated, and the residue containing the impurity metal 14B in the collection container 13 is collected (step of collecting the residue).
In the step of collecting the residue, clean gas is blown from the blowing port 15A located in the collection container 13 toward the liquid surface 14a of the sample solution 14, and from the collection port 28A disposed in the collection container 13. A gas containing vapor of the sample solution 14 is led out of the collection container 13.
At this time, the liquid 14A to be evaporated is diluted with a clean gas, and the residue is collected while exhausting the diluted liquid 14A.

具体的には、下記手法により、残渣を回収する工程を行う。
始めに、ライン用ヒーター22の電源をオンして、ガス供給ライン15内を流れる清浄なガスの温度が80〜150℃の範囲内となるようにガス供給ライン15を加熱する。
次いで、ガス供給源(図示せず)から供給されたガス(例えば、不活性ガス)をガス供給ライン15により輸送し、焼結フィルター17を通過させる。これにより、ガスに含まれる不純物(金属も含む)が除去され、外気(クリーンブース11の外の空気)よりも清浄なガスがストップバルブ19に供給される。
Specifically, a step of collecting the residue is performed by the following method.
First, the power supply of the line heater 22 is turned on, and the gas supply line 15 is heated so that the temperature of the clean gas flowing in the gas supply line 15 is in the range of 80 to 150 ° C.
Next, a gas (for example, inert gas) supplied from a gas supply source (not shown) is transported through the gas supply line 15 and passed through the sintered filter 17. Thereby, impurities (including metal) contained in the gas are removed, and a gas that is cleaner than the outside air (air outside the clean booth 11) is supplied to the stop valve 19.

次いで、ストップバルブ19の開度を調節することでガスの供給量(言い換えれば、吹き出し口15Aから供給される清浄なガスの流速を調節する。
具体的には、吹き出し口15Aから液面14aに吹き付けられる清浄なガスの流速が、0.20〜0.50cm/secの範囲内となるように調節する。また、減圧弁18により、清浄なガスの圧力が所定の圧力となるように調節する。
Next, by adjusting the opening degree of the stop valve 19, the gas supply amount (in other words, the flow rate of the clean gas supplied from the outlet 15A is adjusted).
Specifically, the flow rate of the clean gas blown from the blowout port 15A to the liquid surface 14a is adjusted to be in the range of 0.20 to 0.50 cm / sec. Further, the pressure of the clean gas is adjusted by the pressure reducing valve 18 so as to become a predetermined pressure.

これにより、クリーンブース11内に位置するガス供給ライン15に、所定の圧力、及び所定の流速とされた清浄なガスが供給される。
次いで、清浄なガスは、ライン用ヒーター22により、液体14Aの沸点(例えば、200℃)よりも低い温度(例えば、80〜150℃)で加熱される。その後、清浄なガスは、吹き出し口15Aから0.20〜0.50cm/secの範囲内の流速で液面14aに吹き付けられる。
As a result, clean gas having a predetermined pressure and a predetermined flow velocity is supplied to the gas supply line 15 located in the clean booth 11.
Next, the clean gas is heated by the line heater 22 at a temperature (for example, 80 to 150 ° C.) lower than the boiling point (for example, 200 ° C.) of the liquid 14A. Thereafter, clean gas is sprayed from the outlet 15A to the liquid surface 14a at a flow rate in the range of 0.20 to 0.50 cm / sec.

これにより、試料溶液14を対流させることが可能となるので、試料溶液14の突沸を防ぐことができると共に、液体排気ライン28を介して、捕集容器13外に蒸発した液体14Aを清浄なガスと共に同伴させることができる。
これにより、捕集容器13内に、液体14に含まれていた不純物金属14Bを精度良く残存させることができる。
As a result, the sample solution 14 can be convected, so that the sample solution 14 can be prevented from bumping and the liquid 14A evaporated out of the collection container 13 can be purified gas via the liquid exhaust line 28. Can be accompanied with.
Thereby, the impurity metal 14 </ b> B contained in the liquid 14 can be accurately left in the collection container 13.

液体排気ライン28により、輸送された試料溶液14は、冷却トラップ31により、有害な液体が捕集され、残りが流量計33を介して、除害装置(図示せず)に供給され、除害処理される。   The sample solution 14 transported by the liquid exhaust line 28 collects harmful liquid by the cooling trap 31, and the remainder is supplied to the abatement device (not shown) via the flow meter 33. It is processed.

本実施の形態の不純物金属のサンプリング方法によれば、少なくとも内面がフッ素系樹脂よりなる捕集容器13内に、不純物金属14Bを含有した液体14Aを含む試料溶液14を封入する工程と、大気圧下で捕集容器13内の試料溶液14を加熱することにより液体14Aを蒸発させ、捕集容器13内の残渣を回収する工程を有し、残渣を回収する工程において、捕集容器13内に位置する吹き出し口15Aから試料溶液14の液面14aに向けて清浄なガスを吹き付けるとともに、捕集容器13内に配置された回収口28Aから試料溶液14の蒸気を含むガスを捕集容器13の外に導出させることにより、液体14Aが高い反応性を有するものであった場合でもサンプリング装置10を構成する捕集容器13及び液体排気ライン28の損傷を抑制した上で、短時間で、かつ精度良く試料溶液14に含まれる不純物金属14Bをサンプリングすることができる。   According to the impurity metal sampling method of the present embodiment, the step of enclosing the sample solution 14 containing the liquid 14A containing the impurity metal 14B in the collection container 13 of which at least the inner surface is made of a fluororesin, and the atmospheric pressure The sample solution 14 in the collection container 13 is heated to evaporate the liquid 14A and recover the residue in the collection container 13. In the process of recovering the residue, A clean gas is blown from the positioned outlet 15A toward the liquid surface 14a of the sample solution 14, and gas containing the vapor of the sample solution 14 is collected from the collection port 28A disposed in the collection container 13 into the collection container 13. When the liquid 14A is highly reactive, the loss of the collection container 13 and the liquid exhaust line 28 constituting the sampling device 10 can be reduced. The on while suppressing a short and can be sampled impurity metal 14B contained in precisely the sample solution 14.

また、前述のサンプリング方法により捕集した不純物金属14Bを含む残渣を、例えば塩酸溶液やフッ酸溶液に溶解し、当該溶液をICP−MS等の分析装置に導入することにより、試料溶液14中の不純物金属14Bを精度よくかつ迅速に分析することができる。   Further, the residue containing the impurity metal 14B collected by the sampling method described above is dissolved in, for example, a hydrochloric acid solution or a hydrofluoric acid solution, and the solution is introduced into an analyzer such as ICP-MS, whereby the sample solution 14 Impurity metal 14B can be analyzed accurately and quickly.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.

(評価試験)
以下、本発明のサンプリング方法の有効性を確認するため、各種液体材料中の金属成分(不純物金属14B)を定量した実験について説明する。
始めに、第1の液体としてテトラエトキシシリコン(TEOS、沸点168.8℃)と、第2の液体として水と、第3の液体としてジメチルスルホキシド(DMSO、沸点189℃)と、を準備した。
また、トレーサビリティーの確保された標準溶液として、SPEX社製の多元素混合標準溶液(型番:XSTC−622)を準備した。
(Evaluation test)
Hereinafter, in order to confirm the effectiveness of the sampling method of the present invention, an experiment in which the metal component (impurity metal 14B) in various liquid materials is quantified will be described.
First, tetraethoxysilicon (TEOS, boiling point 168.8 ° C.) was prepared as the first liquid, water as the second liquid, and dimethyl sulfoxide (DMSO, boiling point 189 ° C.) as the third liquid.
In addition, a multi-element mixed standard solution (model number: XSTC-622) manufactured by SPEX was prepared as a standard solution in which traceability was ensured.

次いで、捕集容器13として、市販されているフッ素系樹脂製容器を3つ準備した。次いで、第1のフッ素系樹脂製容器に5gの第1の液体を分取し、第2のフッ素系樹脂製容器に5gの第2の液体を分取し、第3のフッ素系樹脂製容器に5gの第3の液体を分取した。   Next, three commercially available fluororesin containers were prepared as the collection container 13. Next, 5 g of the first liquid is dispensed into the first fluororesin container, 5 g of the second liquid is dispensed into the second fluororesin container, and the third fluororesin container. 5 g of the third liquid was dispensed.

次いで、上記標準溶液を希釈して、最終調整濃度が1μg/Lとされた希釈標準溶液を作成した。次いで、添加回収試験用の検体として希釈標準溶液を、上記3つのフッ素系樹脂製容器(第1ないし第3のフッ素系樹脂製容器)のそれぞれに添加した。
これにより、第1の液体及び希釈標準溶液よりなる第1のサンプル(試料溶液)と、第2の液体及び希釈標準溶液よりなる第2のサンプル(試料溶液)と、第3の液体及び希釈標準溶液よりなる第3のサンプル(試料溶液)と、を作製した。
Next, the standard solution was diluted to prepare a diluted standard solution having a final adjusted concentration of 1 μg / L. Next, a diluted standard solution was added to each of the three fluororesin containers (first to third fluororesin containers) as a specimen for addition recovery test.
Accordingly, the first sample (sample solution) composed of the first liquid and the diluted standard solution, the second sample (sample solution) composed of the second liquid and the diluted standard solution, the third liquid and the diluted standard solution. A third sample (sample solution) made of the solution was prepared.

次いで、図1に示すサンプリング装置10を用いて、各フッ素系樹脂製容器にフッ素樹脂製の液体排気ライン28を取り付け、吹き出し口15Aから各サンプルの表面に、外気よりも清浄なガスである窒素(N)を吹き付ける場合(この場合、吹き出し口15Aから吹き出される窒素の流速が0.30cm/sec)と、窒素を吹き付けない場合(安全なサンプリングポイント(ドラフト)にて大気開放させた場合)と、各サンプルに窒素をバブリングさせる場合(この場合、窒素の流速が0.3cm/sec)と、について評価を行った。
このとき、各サンプルの液面と吹き出し口15Aとの距離は、10mmとした。
Next, using the sampling device 10 shown in FIG. 1, a fluororesin liquid exhaust line 28 is attached to each fluororesin container, and nitrogen, which is a cleaner gas than the outside air, is supplied to the surface of each sample from the blowout port 15A. When (N 2 ) is blown (in this case, the flow rate of nitrogen blown from the blowout port 15A is 0.30 cm / sec), and when nitrogen is not blown (when released to the atmosphere at a safe sampling point (draft)) ) And when bubbling nitrogen in each sample (in this case, the flow rate of nitrogen was 0.3 cm / sec).
At this time, the distance between the liquid level of each sample and the outlet 15A was 10 mm.

以下、外気よりも清浄なガスである窒素(N)を吹き付ける方法での実験を実施例といい、窒素を吹き付けない方法での実験を比較例1といい、各サンプルに窒素をバブリングさせる方法での実験を比較例2という。 Hereinafter, an experiment with a method of blowing nitrogen (N 2 ), which is a gas cleaner than the outside air, is referred to as an example, and an experiment with a method of not blowing nitrogen is referred to as comparative example 1, and a method of bubbling nitrogen to each sample. This experiment is referred to as Comparative Example 2.

このとき、ライン用ヒーター22としてリボンヒーターを用い、各サンプルに含まれる液体(第1ないし第3の液体のうちのいずれかの液体)の沸点よりも低い温度(具体的には、80〜150℃の範囲内)で、窒素の加熱を行った。
また、容器用ヒーター26としてマントルヒーターを用い、該マントルヒーターにより、捕集容器13の温度が各サンプルに含まれる液体の沸点となるように加熱した。
At this time, a ribbon heater is used as the line heater 22, and the temperature (specifically, 80 to 150) lower than the boiling point of the liquid (any one of the first to third liquids) contained in each sample. The nitrogen was heated within the range of ° C.
In addition, a mantle heater was used as the container heater 26, and the mantle heater was used to heat the collection container 13 so that the temperature of the liquid contained in each sample became the boiling point of the liquid.

そして、サンプリング処理の完了後、各フッ素系樹脂製容器内に残存する金属残渣を採取した。このときのサンプリング処理に要した時間に関するデータを図3に示す。
図3は、第1ないし第3のサンプルに含まれる被分析成分のサンプリングに要した時間を示す図である。
Then, after the sampling process was completed, the metal residue remaining in each fluororesin container was collected. FIG. 3 shows data relating to the time required for the sampling process at this time.
FIG. 3 is a diagram showing the time required for sampling the components to be analyzed contained in the first to third samples.

次いで、濃度が0.5%とされた塩酸(HCl)溶液を用いて、各フッ素系樹脂製容器内から採取した金属残渣を溶出した。
次いで、金属残渣を溶出した塩酸溶液をアジレント・テクノロジー社製の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP−MS)である7500csに導入し、被分析成分(具体的には、Na、Fe、Cu、Ca、Ni、Zn)の定量を行った。
なお、回収率の測定は第1のサンプル及び第3のサンプルについてのみ実施した。
Next, using a hydrochloric acid (HCl) solution having a concentration of 0.5%, the metal residue collected from each fluorine resin container was eluted.
Next, the hydrochloric acid solution eluting the metal residue was introduced into 7500cs, which is a high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) manufactured by Agilent Technologies, and the components to be analyzed (specifically, Na, Fe, Cu, Ca, Ni, Zn) was quantified.
The recovery rate was measured only for the first sample and the third sample.

この結果を図4に示す。図4は、第1及び第3のサンプルに含まれる被分析成分の回収率を示す図であり、(a)は実施例の方法による被分析成分の回収率、(b)は比較例1の方法による被分析成分の回収率、(c)は比較例2の方法による被分析成分の回収率をそれぞれ示している。   The result is shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing the recovery rates of the analytes contained in the first and third samples, (a) is the recovery rate of the analytes by the method of the example, and (b) is the comparative example 1. The recovery rate of the component to be analyzed by the method and (c) show the recovery rate of the component to be analyzed by the method of Comparative Example 2, respectively.

また、上記第1のサンプルを用いて、窒素の流速を0.1〜1.0cm/secの範囲内で変更させることで、被分析成分のサンプリングに要する時間を測定した。この結果を図5に示す。
図5は、窒素の流速と第1のサンプルに含まれる被分析成分のサンプリングに要する時間との関係を示す図である。
Moreover, the time required for sampling of the component to be analyzed was measured by changing the flow rate of nitrogen within the range of 0.1 to 1.0 cm / sec using the first sample. The result is shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the flow rate of nitrogen and the time required for sampling the component to be analyzed contained in the first sample.

(評価試験の結果について)
図3を参照するに、実施例及び比較例2は、比較例1よりも短時間で液体が蒸発し、被分析成分のサンプリング処理が短時間で完了することが分かった。
図4(a)を参照するに、実施例では、第1及び第3のサンプルのいずれのサンプルを用いた場合でも回収率が100%に近い値となり、良好な結果が得られた。
(Evaluation test results)
Referring to FIG. 3, it was found that in Example and Comparative Example 2, the liquid evaporates in a shorter time than Comparative Example 1, and the sampling process for the component to be analyzed is completed in a shorter time.
Referring to FIG. 4A, in the example, the recovery rate was close to 100% regardless of which of the first and third samples was used, and good results were obtained.

一方、図4(c)を参照するに、比較例2では、第1及び第3のサンプルのいずれのサンプルを用いた場合でも回収率が100%よりもかなり小さい値となった。
このように、比較例2の回収率が100%よりもかなり小さい値になった理由としては、第1及び第3のサンプルにガスを通気させた際にサンプルが飛沫し、本来フッ素系樹脂製容器内に残留するはずだった不純物金属が通気ガスとともにフッ素系樹脂製容器の外に同伴されたことが考えられる。
On the other hand, referring to FIG. 4 (c), in Comparative Example 2, the recovery rate was considerably smaller than 100% in any of the first and third samples.
As described above, the reason why the recovery rate of Comparative Example 2 was considerably smaller than 100% was that when the gas was passed through the first and third samples, the samples splashed and were originally made of a fluororesin. It is considered that the impurity metal that should have remained in the container was entrained outside the fluororesin container together with the ventilation gas.

また、図4(b)を参照するに、比較例1では、NaやCa等の被分析成分の回収率が高い値となった。これは、大気開放の場合、外部から汚染物質が混入したことが考えられる。
上記説明した図4に示す結果から、本発明を適用した実施例の方法を用いることで、サンプル(試料溶液)に含まれる液体が早期に蒸発し、サンプルに含まれる被分析成分のサンプリング処理を簡便に実施することが可能になると共に、分析装置から得られる分析結果も高精度になることが確認できた。
Further, referring to FIG. 4B, in Comparative Example 1, the recovery rate of components to be analyzed such as Na and Ca was a high value. In the case of opening to the atmosphere, this may be due to contamination from the outside.
From the result shown in FIG. 4 described above, by using the method of the embodiment to which the present invention is applied, the liquid contained in the sample (sample solution) evaporates at an early stage, and the sampling process of the component to be analyzed contained in the sample is performed. It was possible to carry out easily, and it was confirmed that the analysis result obtained from the analyzer was also highly accurate.

図5を参照するに、吹き出し口15Aから吹き出される窒素の流速を速くすると、サンプルに含まれる被分析成分のサンプリング処理に要する時間は短くなるが、窒素の流速が0.6cm/sec以上になると、被分析成分のサンプリング処理に要する時間が長くなることが分かった。   Referring to FIG. 5, if the flow rate of nitrogen blown from the blowout port 15A is increased, the time required for sampling the analyte contained in the sample is shortened, but the flow rate of nitrogen is 0.6 cm / sec or more. As a result, it was found that the time required for the sampling process of the component to be analyzed becomes longer.

これは、窒素の流速が遅い場合(0.6cm/secよりも小さい場合)には、リボンヒーターによる窒素の加熱が有効に行われ、所望の温度に加熱された窒素ガスが効率良く、サンプルの表面に吹き付けられたためであると考えられる。
但し、窒素の流速が0.1cm/sec以下になると、サンプルの液面に窒素を吹き付ける効果がかなり小さくなり、その結果、被分析成分の捕集に要する時間が長くなったものと考えられる。
This is because when the flow rate of nitrogen is low (less than 0.6 cm / sec), the nitrogen heater is effectively heated by the ribbon heater, and the nitrogen gas heated to a desired temperature is efficiently used. It is thought that it was because it was sprayed on the surface.
However, when the flow rate of nitrogen is 0.1 cm / sec or less, it is considered that the effect of spraying nitrogen on the liquid surface of the sample is considerably reduced, and as a result, the time required for collecting the components to be analyzed is increased.

したがって、上記説明した図5に示す結果から、被分析成分のサンプリングに要する時間を60分以内にする場合、吹き出し口よりサンプルの液面に吹き付ける窒素の流速は、0.20〜0.50cm/secの範囲内が好ましいことが確認できた。   Therefore, from the result shown in FIG. 5 described above, when the time required for sampling the analyte is within 60 minutes, the flow rate of nitrogen blown from the outlet to the liquid surface of the sample is 0.20 to 0.50 cm / It was confirmed that a value within the range of sec was preferable.

本発明は、不純物サンプリング装置の損傷を抑制した上で、短時間で、かつ精度良く、試料溶液に含まれる不純物金属をサンプリング可能な不純物金属のサンプリング方法に適用できる。   The present invention can be applied to an impurity metal sampling method capable of sampling an impurity metal contained in a sample solution in a short time and with high accuracy while suppressing damage to the impurity sampling device.

10…サンプリング装置、11…クリーンブース、13…捕集容器、13A…容器本体、13B…蓋体、14…試料溶液、14a…液面、14A…液体、14B…不純物金属、15…ガス供給ライン、15A…吹き出し口、17…焼結フィルター、18…減圧弁、19…ストップバルブ、22…ライン用ヒーター、24…金属製容器、26…容器用ヒーター、26A…第1の部分、26B…第2の部分、28…液体排気ライン、28A…回収口、31…冷却トラップ、33…流量計、36,37…貫通穴、D…距離   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sampling apparatus, 11 ... Clean booth, 13 ... Collection container, 13A ... Container main body, 13B ... Cover body, 14 ... Sample solution, 14a ... Liquid surface, 14A ... Liquid, 14B ... Impurity metal, 15 ... Gas supply line 15A ... Blowout port, 17 ... Sintering filter, 18 ... Pressure reducing valve, 19 ... Stop valve, 22 ... Line heater, 24 ... Metal container, 26 ... Vessel heater, 26A ... First part, 26B ... No. 2 part, 28 ... liquid exhaust line, 28A ... recovery port, 31 ... cooling trap, 33 ... flow meter, 36, 37 ... through hole, D ... distance

Claims (5)

少なくとも内面がフッ素系樹脂よりなる捕集容器内に、金属を含有した液体を含む試料溶液を封入する工程と、
大気圧下で前記捕集容器内の試料溶液を加熱することにより前記液体を蒸発させ、前記捕集容器内の前記金属を含む残渣を回収する工程を有し、
前記残渣を回収する工程において、前記捕集容器内に位置する吹き出し口から前記試料溶液の液面に向けて清浄なガスを吹き付けるとともに、前記捕集容器に設けられた回収口から前記試料溶液の蒸気を含むガスを前記捕集容器の外に導出することを特徴とする不純物金属のサンプリング方法。
Enclosing a sample solution containing a metal-containing liquid in a collection container having at least an inner surface made of a fluororesin;
Heating the sample solution in the collection container under atmospheric pressure to evaporate the liquid and recovering the metal-containing residue in the collection container;
In the step of recovering the residue, a clean gas is blown toward the liquid surface of the sample solution from a blowout port located in the collection container, and the sample solution is discharged from a collection port provided in the collection container. A method for sampling an impurity metal, wherein a gas containing vapor is led out of the collection container.
前記吹き出し口から吹き出される前記清浄なガスの流速は、0.20〜0.50cm/secの範囲内とすることを特徴とする請求項1記載の不純物金属のサンプリング方法。   2. The impurity metal sampling method according to claim 1, wherein a flow rate of the clean gas blown out from the blow-out port is in a range of 0.20 to 0.50 cm / sec. 前記捕集容器内の残渣を回収する工程では、前記清浄なガスにより、蒸発する前記液体を希釈し、希釈された前記液体を排気させながら、前記残渣を回収することを特徴とする請求項1または2記載の不純物金属のサンプリング方法。   2. The step of recovering the residue in the collection container, wherein the liquid is evaporated with the clean gas, and the residue is recovered while exhausting the diluted liquid. Or the impurity metal sampling method described in 2; 前記液体として、沸点が200℃以下の溶液または液体材料ガスを用いることを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の不純物金属のサンプリング方法。   4. The impurity metal sampling method according to claim 1, wherein a solution having a boiling point of 200 ° C. or less or a liquid material gas is used as the liquid. 5. 請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の不純物金属のサンプリング方法により捕集した前記残渣に含まれる前記金属を分析する工程を含むことを特徴とする溶液中金属成分の分析方法。   A method for analyzing a metal component in a solution, comprising a step of analyzing the metal contained in the residue collected by the impurity metal sampling method according to any one of claims 1 to 4.
JP2013067404A 2013-03-27 2013-03-27 Method for sampling impurity metal and method for analyzing metal component in solution Pending JP2014190873A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013067404A JP2014190873A (en) 2013-03-27 2013-03-27 Method for sampling impurity metal and method for analyzing metal component in solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013067404A JP2014190873A (en) 2013-03-27 2013-03-27 Method for sampling impurity metal and method for analyzing metal component in solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014190873A true JP2014190873A (en) 2014-10-06

Family

ID=51837255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013067404A Pending JP2014190873A (en) 2013-03-27 2013-03-27 Method for sampling impurity metal and method for analyzing metal component in solution

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014190873A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108548711A (en) * 2018-03-07 2018-09-18 江苏师范大学 A kind of thermal purging capturing device for blood analysis

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6011054U (en) * 1983-07-04 1985-01-25 日本電子株式会社 Drying device for test sample solution
JPH10111226A (en) * 1996-10-07 1998-04-28 Nippon Steel Corp Solvent removal / concentration method of solution sample and impurity determination method for ultra-trace impurity analysis
JPH11337465A (en) * 1998-05-22 1999-12-10 Moritex Corp Gas spray type concentrator
JP2001153769A (en) * 1999-11-26 2001-06-08 Olympus Optical Co Ltd Concentrating apparatus
JP2001276501A (en) * 2000-03-28 2001-10-09 Gl Sciences Inc Solvent evaporation apparatus
JP2002005799A (en) * 2000-06-20 2002-01-09 Tokuyama Corp Analysis method for trace metal impurities
JP2002202316A (en) * 2000-11-01 2002-07-19 Jeol Ltd Analysis system and analysis method
JP2003294597A (en) * 2002-04-04 2003-10-15 Tokuyama Corp Concentration method of volatile elements
JP2012181092A (en) * 2011-03-01 2012-09-20 Taiyo Nippon Sanso Corp Heating concentrator, and heating concentration method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6011054U (en) * 1983-07-04 1985-01-25 日本電子株式会社 Drying device for test sample solution
JPH10111226A (en) * 1996-10-07 1998-04-28 Nippon Steel Corp Solvent removal / concentration method of solution sample and impurity determination method for ultra-trace impurity analysis
JPH11337465A (en) * 1998-05-22 1999-12-10 Moritex Corp Gas spray type concentrator
JP2001153769A (en) * 1999-11-26 2001-06-08 Olympus Optical Co Ltd Concentrating apparatus
JP2001276501A (en) * 2000-03-28 2001-10-09 Gl Sciences Inc Solvent evaporation apparatus
JP2002005799A (en) * 2000-06-20 2002-01-09 Tokuyama Corp Analysis method for trace metal impurities
JP2002202316A (en) * 2000-11-01 2002-07-19 Jeol Ltd Analysis system and analysis method
JP2003294597A (en) * 2002-04-04 2003-10-15 Tokuyama Corp Concentration method of volatile elements
JP2012181092A (en) * 2011-03-01 2012-09-20 Taiyo Nippon Sanso Corp Heating concentrator, and heating concentration method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108548711A (en) * 2018-03-07 2018-09-18 江苏师范大学 A kind of thermal purging capturing device for blood analysis
CN108548711B (en) * 2018-03-07 2020-08-04 江苏师范大学 A thermal purge and trap device for blood analysis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6488294B2 (en) Mass spectrometer inlet that allows a reduction in average flow
Den et al. Airborne molecular contamination: Recent developments in the understanding and minimization for advanced semiconductor device manufacturing
CN107850569B (en) Analytical equipment for silicon substrates
KR20190088425A (en) Calibrated particle analysis apparatus and method
JP6530289B2 (en) Analysis pretreatment unit
CN106098587B (en) System and method for monitoring pollutants
US6176120B1 (en) Methods of analyzing water soluble contaminants generated during microelectronic device manufacturing processes
US20050208674A1 (en) Method for analyzing impurities
CN104568535A (en) VPD sample collection method
JP2014190873A (en) Method for sampling impurity metal and method for analyzing metal component in solution
JP2002005799A (en) Analysis method for trace metal impurities
JP4693268B2 (en) Sample water quality evaluation method
JP2004109072A (en) Method for analyzing metal impurities in liquid
KR102456011B1 (en) Etching method of boron-doped p-type silicon wafer, metal contamination evaluation method and manufacturing method
CN205248242U (en) A surface corrosion device that before is used for silicon chip surface system appearance
JP4857973B2 (en) Method for analyzing polishing slurry of silicon wafer
JP2000321266A (en) Ultrapure water quality evaluation device and evaluation method
JP4760458B2 (en) Method for analyzing metal contamination of semiconductor wafer storage container
JP3345121B2 (en) Method and apparatus for analyzing trace components of solid sample
JP5661348B2 (en) Water quality evaluation apparatus and water quality evaluation method
JP3254631B2 (en) Trace substance extraction device
KR20260031170A (en) Evaporation pretreatment device and method for trace element analysis
Pfeffer et al. Enhanced contamination control methods in advanced wafer processing
TWI692049B (en) Wafer surface inspection pre-processing device and wafer surface inspection equipment using the same
JP4653357B2 (en) Method and apparatus for analyzing metal carbonyl compound

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160927

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170321